發布時間：2025-05-06 瀏覽量：0
前言
INTRODUCTION
血管再生是人體應對缺血、創傷等損傷的關鍵修復過程，對于維持組織器官的正常功能至關重要。傳統的血管再生策略如血管移植、生長因子治療等存在諸多局限性。外泌體作為一種新型的細胞間通訊介質，攜帶著豐富的生物活性分子，能夠精準調控細胞行為。在血管再生研究中展現出巨大潛力，為缺血性疾病的應對開辟了新途徑。
外泌體起源于細胞內吞過程形成的多泡體（multivesicular bodies，MVBs），MVBs與細胞膜融合后將內部的小囊泡釋放到細胞外環境，這些直徑約30-150nm的納米級囊泡即為外泌體。其形成過程受到多種蛋白質如Rab家族蛋白、ESCRT復合體等的精細調控。
外泌體富含蛋白質（如細胞骨架蛋白、膜轉運蛋白、熱休克蛋白等）、核酸（mRNAs、miRNAs、lncRNAs等）和脂質（鞘磷脂、膽固醇等）。這些成分反映了母體細胞的生理狀態，來自母體細胞的外泌體通常以內吞作用、直接膜融合和受體-配體相互作用的方式，進一步遞送到靶細胞并在靶細胞中發揮特定功能[1]（圖一）。
圖一：外泌體的生物發生、裝載和分泌示意圖。
間充質干細胞（MSCs）外泌體
間充質干細胞（MSCs）是血管再生研究中最常用的細胞來源之一，其外泌體同樣具有強大的促血管再生能力。MSCs外泌體可以通過上調促血管生成因子，如血管內皮生長因子（Vascular endothelium growth factor，VEGF）、血小板源性生長因子（Platelet-derived growth factor，PDGF），直接刺激血管內皮細胞增殖、遷移，加速血管形成。研究表明，在心肌梗死模型中，給予MSCs外泌體治療后，梗死區域周邊血管密度增加約40%，同時心臟射血分數提高15-20%，顯著改善心臟功能[2]。
內皮祖細胞外泌體
內皮祖細胞（EPCs）在血管再生中起重要作用，其外泌體同樣關鍵。EPCs外泌體不僅含有促血管生成物質，還攜帶調節內皮細胞功能的特異性蛋白，如 eNOS等，促進一氧化氮生成，舒張血管，為新生血管營造良好環境[3]。此外，EPCs外泌體傳遞的miRNAs可調節靶細胞的基因表達，提高內皮細胞增殖、血管生成和遷移能力，促進新血管生成[4]。
腫瘤細胞外泌體
與正常細胞來源的外泌體不同，腫瘤細胞分泌的外泌體在腫瘤血管生成中扮演復雜角色。一方面，攜帶促血管生成因子如VEGF、PDGF等，刺激腫瘤周邊血管異常增生，為腫瘤生長、轉移提供營養支持；另一方面，通過傳遞miRNAs等改變腫瘤微環境中內皮細胞、免疫細胞等的功能，促進腫瘤免疫逃逸與血管生成的協同發展，給腫瘤治療帶來挑戰[5]。
心肌梗死
心肌梗死后心肌組織缺血缺氧，急需血管再生修復。MSCs外泌體、EPCs外泌體等應用于心肌梗死動物模型，可通過上調促血管生成因子促進新血管形成，減少心肌纖維化，提高心臟射血分數，介導外泌體對心臟的保護作用[2, 6]（圖二）。
圖二：外泌體通過多種不同機制用于心臟修復治療示意圖。
缺血性腦卒中
在腦卒中模型中，外泌體能夠穿越血腦屏障，到達缺血半暗帶，促進腦血管再生，挽救受損神經元，減輕神經功能缺損。這其中例如，神經干細胞外泌體攜帶的腦源性神經營養因子（brain-derived neurotrophic factor，BDNF）可以抑制小膠質細胞的活化，促進內源性神經干細胞向神經元的分化，為神經血管單元的修復提供助力[7]（圖三）。
圖三：外泌體在神經細胞通訊中的功能示意圖。
糖尿病足
糖尿病足又稱糖尿病肢端酸壞疽，是由神經病變和周圍血管病變引起的下肢皮膚慢性難愈性潰瘍、感染或深部組織破壞，嚴重者可導致截肢，給患者帶來巨大痛苦[8]。而間充質干細胞來源的外泌體可以通過促進微血管內皮細胞和成纖維細胞增殖與遷移，抑制細胞凋亡和炎癥反應，促進創面血管再生，提高創面愈合速度，緩解患者痛苦，降低截肢風險[9-11]（圖四）。
圖四：外泌體通過不同機制有效修復糖尿病足，顯著促進組織再生機制圖。
外泌體在血管再生領域已取得顯著進展，不同來源外泌體通過多種機制促進血管再生，在缺血性疾病模型中展現出良好療效。然而，臨床轉化仍面臨著外泌體分離純化技術尚不統一，體內代謝機制不明，靶向性有待提高等挑戰。未來，隨著技術的進步，相關研究者開發出高效的外泌體工程化技術，實現精準靶向、建立標準化制備流程，使外泌體有望成為血管再生治療的有力武器，為心血管疾病、缺血性疾病等提供全新的治療策略。
【注】文章內容旨在科普細胞知識，進行學術交流分享，了解行業前沿發展動態，不構成任何應用建議。
